產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師

1、一個(gè)完整產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程 1.ID造型; a.ID草繪. b.ID外形圖. c.MD外形圖. 2.建模; a.資料核對(duì). b.繪制一個(gè)基本形狀. c.初步拆畫(huà)零部件. 1.ID造型; 一個(gè)完整產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)程,是從ID造型開(kāi)始的，收到客戶(hù)的原始資料（可以是草圖，也可以是文字說(shuō)明），ID即開(kāi)始外形的設(shè)計(jì)；ID繪制滿(mǎn)足客戶(hù)要求的外形圖方案，交客戶(hù)確認(rèn)，逐步修改直至客戶(hù)認(rèn)同；也有的公司是ID繪制幾種草案，由客戶(hù)選定一種，ID再在此草案基礎(chǔ)上繪制外形圖；外形圖的類(lèi)型，可以是2D 的工程圖，含必要的投影視圖；也可以是JPG彩圖；不管是哪一種，一般需注名整體尺寸，至于表面工藝的要求則根據(jù)實(shí)際情況，盡量完整

2、；外形圖確定以后，接下來(lái)的工作就是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師（以下簡(jiǎn)稱(chēng)MD）的了； 順便提一下，如果客戶(hù)的創(chuàng)意比較完整，有的公司就不用ID直接用MD做外形圖； 如果產(chǎn)品對(duì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)有明確的要求，有的公司在ID繪制外形圖同時(shí)MD就要參與進(jìn)來(lái)協(xié)助外形的調(diào)整； MD開(kāi)始啟動(dòng)，先是資料核對(duì)，ID給MD的資料可以是JPG彩圖，MD將彩圖導(dǎo)入PROE后描線(xiàn)；ID給MD的資料還可以是IGES線(xiàn)畫(huà)圖，MD將IGES線(xiàn)畫(huà)圖導(dǎo)入PROE后描線(xiàn)，這種方法精度較高;此外，如果是手機(jī)設(shè)計(jì)，還需要客戶(hù)提供完整的電子方案，甚至實(shí)物； 2。建摸階段， 以我的工作方法為例，MD根據(jù)ID提供的資料，先繪制一個(gè)基本形狀（我習(xí)慣用BASE作為文件

3、名）；BASE就象大樓的基石，所有的表面元件都要以BASE的曲面作為參考依據(jù)； 所以MD做3D的BASE和ID做的有所不同，ID側(cè)重造型，不必理會(huì)拔模角度，而MD不但要在BASE里做出拔模角度，還要清楚各個(gè)零件的裝配關(guān)系，建議結(jié)構(gòu)部的同事之間做一下小范圍的溝通，交換一下意見(jiàn)，以免走彎路； 具體做法是先導(dǎo)入ID提供的文件，要尊重ID的設(shè)計(jì)意圖，不能隨意更改； 描線(xiàn)，PROE是參數(shù)化的設(shè)計(jì)工具，描線(xiàn)的目的在于方便測(cè)量和修改； 繪制曲面，曲面要和實(shí)體盡量一致，也是后續(xù)拆圖的依據(jù)，可以的話(huà)盡量整合成封閉曲面局部不順暢的曲面還可以用曲面造型來(lái)修補(bǔ)； BASE完成，請(qǐng)ID確認(rèn)一下，這一步不要省略建摸階段第

4、二步，在BASE的基礎(chǔ)上取面，拆畫(huà)出各個(gè)零部件，拆分方式以ID的外形圖為依據(jù)； 面/底殼，電池門(mén)只需做初步外形，里面掏完薄殼即可； 我做MP3，MP4的面/底殼壁厚取1.50mm，手機(jī)面/底殼壁厚取2.00mm，掛墻鐘面/底殼壁厚取2.50mm，防水產(chǎn)品面/底殼壁厚可以取3.00mm； 另外面/底殼壁厚4.00mm的醫(yī)療器械我也做過(guò)，是客人擔(dān)心強(qiáng)度一再堅(jiān)持的，其實(shí)3.00mm 已經(jīng)非常保險(xiǎn)了，壁厚太厚很容易縮水，也容易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力引起變形，擔(dān)心強(qiáng)度不足完全 可以通過(guò)在內(nèi)部拉加強(qiáng)筋解決，效果遠(yuǎn)好過(guò)單一的增加壁厚； 建摸階段第三步，制作裝配圖，將拆畫(huà)出各個(gè)零部件按裝配順序分別引入，選擇參考中心 重合

5、的對(duì)齊方式；放入電子方案，如LCD，LED，BATTERY，COB。將各個(gè)零部件引入裝配圖時(shí)，根據(jù)需要將有些零部件先做成一個(gè)組件，然后再把組件引入裝配圖時(shí)。 例如做翻蓋手機(jī)時(shí)，總裝配圖里只有兩個(gè)組件，上蓋是一個(gè)組件，下蓋是一個(gè)組件。上蓋組件里面又分為A殼組件，B殼組件和LCD組件。下蓋組件里面又分為C殼組件，D殼組件，主板組件和電池組件等。還可以再往下分 3、初始造型階段：分三個(gè)方面； A：由造型工程師設(shè)計(jì)出產(chǎn)品的整體造型(ODM)；可由客戶(hù)選擇方案或自主開(kāi)發(fā)。 B: 客戶(hù)提供設(shè)計(jì)資料，例如：IGS檔（居多）或者是圖片(OEM)。 C: 由原有的外形的基礎(chǔ)上更改；可由客戶(hù)選擇方案或自主開(kāi)發(fā)。

6、4 建摸階段第四步，位置檢查，一般元件的擺放是有位置要求的。 例如：LCD的位置可以這樣思考，鏡片厚度1.50mm,雙面帖厚度0.20mm，面殼局部掏薄厚度0.60mm，則LCD到最外面的距離就是 2.30mm；元件之間不能干涉，且有距離要求。如電波鐘設(shè)計(jì)時(shí),為保障接收效果，接收天線(xiàn)到電池之間的距離要求大于20mm;為了設(shè)計(jì)方便，裝配圖內(nèi)的 元件最好設(shè)置為不同顏色，以便區(qū)分；所有大元件擺放妥當(dāng)之后，我還是建議，為保險(xiǎn)起見(jiàn)，請(qǐng)ID再確認(rèn)一次外形效果； 5 談一下自主設(shè)計(jì)方式，就是上面的A方案： a、由造型工程師做出油泥模型或用三維軟件模擬出造型并做一個(gè)發(fā)泡的實(shí)物模型，由多方進(jìn)行評(píng)估（按照UL或E

7、N的標(biāo)準(zhǔn)確定用什么材料，檢查并確定進(jìn)出風(fēng)口通道的結(jié)構(gòu)，進(jìn)出風(fēng)口的結(jié)構(gòu)，出線(xiàn)窗的形式，開(kāi)關(guān)和卷線(xiàn)按鈕的機(jī)構(gòu)，風(fēng)量管的機(jī)構(gòu)等。）后造型的方案確定，這階段大約需要一到兩個(gè)月左右的時(shí)間。 b、進(jìn)行結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)：由上面得到的外形（油泥模型需要抄數(shù)，做好面）薄殼后做內(nèi)部的結(jié)構(gòu)；真空室的設(shè)計(jì)，真空室門(mén)鎖的設(shè)計(jì)；進(jìn)風(fēng)過(guò)濾裝置的設(shè)計(jì)，電機(jī)室的設(shè)計(jì)；出風(fēng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，卷線(xiàn)器室的設(shè)計(jì)等，這期間要與造型工程師，供應(yīng)商和模具工程師要經(jīng)常探討一 下，例如：外形與結(jié)構(gòu)的沖突，材料的選用及結(jié)構(gòu)方面是否與模具有沖突等并可以用軟件進(jìn)行一些相關(guān)的分析。 c、以上設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)評(píng)審合格后進(jìn)行手板的制作，手板完成后按照安規(guī)要求做相關(guān)的測(cè)試，包括

8、：性能，裝配，結(jié)構(gòu)，噪音，跌落等測(cè)試，并與設(shè)計(jì)輸入對(duì)比后進(jìn)行設(shè)計(jì)變更。 d、投模！經(jīng)過(guò)4050天后（這期間要與模廠經(jīng)常溝通，保證結(jié)構(gòu)尺寸的準(zhǔn)確性并及時(shí)掌握進(jìn)度。）模具完成。進(jìn)行樣品制作并發(fā)樣給客戶(hù)，而且還要測(cè)試。通過(guò)信息的反饋后在進(jìn)行第二次及第三次的設(shè)計(jì)變更后可以量產(chǎn)。 6 我們公司的實(shí)際情況： a.客戶(hù)給出他自己的idea，一張JPG圖片格式或者是掃描出來(lái)的手繪圖 b.在AutiCAD里描線(xiàn)，產(chǎn)生產(chǎn)品各個(gè)角度的視圖和剖截面以及尺寸 c.在三維軟件如PRO/E里畫(huà)出基本的外形，然后逐漸完善細(xì)節(jié)，拆分零件 d.將三維圖擋交給模具廠加工 7 建模完成，就象大樓的框架已經(jīng)構(gòu)建好了，現(xiàn)在可以依托框架由

9、下而上，完善每一個(gè)樓層了；以一款電子產(chǎn)品為例，介紹一下一個(gè)完整產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程； 這款電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，我的做法是: LENS結(jié)構(gòu)-LCD結(jié)構(gòu)-夜光結(jié)構(gòu)-通關(guān)柱結(jié)構(gòu)-防水結(jié)構(gòu)-按鍵結(jié)構(gòu)- PCB結(jié)構(gòu)-電池結(jié)構(gòu)-輔助結(jié)構(gòu)-尺寸檢查-手板跟進(jìn)-模具跟進(jìn) LENS結(jié)構(gòu): 一般鏡片要求1.5mm，條件不足也可以是1.0mm，手機(jī)鏡片還可以再薄點(diǎn)；(注意：如果要絲印盡量把絲印面做成平面；手機(jī)鏡片受外形影響，兩側(cè)都是曲面的，可以用模內(nèi)轉(zhuǎn)印)鏡片要固定，通常用雙面膠，雙面膠需預(yù)留0.15-0.20mm的空間，也有鏡片做扣固定的；如果有防水要求，鏡片還可以用超聲波 焊接，不過(guò)結(jié)構(gòu)上要預(yù)留超聲波線(xiàn)； LCD結(jié)構(gòu)

10、: 夜光結(jié)構(gòu): 筆記本電腦的反光結(jié)構(gòu)較特殊,我見(jiàn)過(guò)一款筆記本的反光結(jié)構(gòu),是用圓形的LED射入一根長(zhǎng)的玻璃棒,玻璃棒均勻發(fā)亮再?gòu)姆垂馄瑐?cè)邊均勻進(jìn)入,得到相當(dāng)不錯(cuò)的背光效果.反光片的背面還有一些圓形結(jié)構(gòu)的小凸點(diǎn),光線(xiàn)在小凸點(diǎn)位置發(fā)生漫射,就象一個(gè)小光源一樣亮,在靠近玻璃棒位置小凸點(diǎn)比較疏,而遠(yuǎn)離玻璃棒位置小 凸點(diǎn)比較密,這樣整個(gè)反光片的亮度都比較均勻了.手機(jī)和MP3的夜光結(jié)構(gòu)直接做到OLED組件里面了,設(shè)計(jì)時(shí)省事不少;另外,投影鐘把時(shí)間直接投影到墻上,其結(jié)構(gòu)是用高亮的紅色LED圓燈,照射反 白的LCD,得到時(shí)間的顯示,然后通過(guò)兩個(gè)凸透鏡放大射到墻上,至于清晰度則是調(diào)節(jié)兩個(gè)凸透鏡間的距離實(shí)現(xiàn)的;最后

11、提一點(diǎn),要用到夜光結(jié)構(gòu)的LCD通常是半透明的或超透明的, 通關(guān)柱結(jié)構(gòu)和防水結(jié)構(gòu): 通關(guān)柱是連接面殼和底殼的螺絲柱，其結(jié)構(gòu)直接影響到整機(jī)的裝配效果和可靠性；通關(guān)柱可以在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的最后再做，但規(guī)劃應(yīng)該在建模的時(shí)候就考慮清楚，例如一款產(chǎn)品因?yàn)橐龇浪Y(jié)構(gòu)，防水圈是圍繞通關(guān)柱設(shè)置的，所以先把通關(guān)柱位置定下來(lái)；通關(guān)柱的設(shè)計(jì)先要考慮整機(jī)受力情況，一般要求吃牙深度至少在3圈以上，孔 內(nèi)要留容屑空間0.30mm以上；有通關(guān)柱的地方外壁較厚，易導(dǎo)致縮水影響外觀，通常在螺絲孔底部減薄壁厚至1.00mm；掛墻鐘通關(guān)柱通常用 2.60mm的螺絲，螺絲內(nèi)徑2.20mm，螺絲外徑5.00mm，螺絲間距拉得較寬；小電子產(chǎn)品

12、通關(guān)柱通常用2.00mm的螺絲，螺絲內(nèi)徑 1.60mm，螺絲外徑4.00mm，螺絲間距視需要而定，外觀上盡量看不到螺絲，必要時(shí)可以做到電池門(mén)內(nèi)或藏在易拆件的下面，也可以做扣取代某一側(cè)的螺絲。電波鐘在天線(xiàn)軸線(xiàn)方向上要盡量避免螺絲，手機(jī)天線(xiàn)附近也要盡量避免螺絲；例如一款防水鐘用1.70mm的螺絲，螺絲內(nèi)徑1.40mm，螺絲外徑 3.60mm，因?yàn)橐浪?，故采用不銹鋼螺絲；曾有一款MP3整機(jī)只用一顆1.40mm的螺絲，螺絲內(nèi)徑1.10mm，螺絲外徑2.60mm，另一側(cè)做扣，螺絲藏在鏡片下面；另外一款翻蓋手機(jī)的A殼B殼在轉(zhuǎn)軸位置下兩顆1.40mm的螺絲，配合銅螺母使用，銅螺母外徑2.50mm，加熱后壓

13、入 2.30mm的孔內(nèi)。另一端做兩個(gè)深1.00mm的死扣，A殼B殼兩側(cè)則用0.50mm的活扣，方便拆卸；空間允許的話(huà)，長(zhǎng)螺絲周?chē)梢岳┗鸺_，除了改善受力，還能使注塑時(shí)走膠順暢；這款產(chǎn)品要求防水，整機(jī)防水可以用防水圈，按鍵防水怎么辦呢？還是用防水圈，做成活塞結(jié)構(gòu)，既可以防水，有可以移動(dòng)。用 一根金屬針，開(kāi)一圈凹槽單邊固定防水圈。金屬針一頭頂按鍵帽，另一頭頂PCB板上的窩仔片，按下按鍵窩仔片就被按下，功能實(shí)現(xiàn)。為保證防水效果，金屬針與針孔間隙0.05-0.10mm，配合防水油使用，針孔要求光滑；一款產(chǎn)品主防水圈橫截面為直徑1.20mm的正圓，預(yù)壓量要大于30%，壓縮 0.40mm，所以防水槽設(shè)

14、計(jì)寬度為1.20mm，深度為0.80mm，0.80mm大于防水圈橫截面直徑，配合防水油使用，放入防水槽后翻轉(zhuǎn)也不會(huì)掉出來(lái)；另外為保證防水效果，通關(guān)柱螺絲在防水圈外側(cè)，通關(guān)柱之間的距離不要超過(guò)20.00mm；有的防水產(chǎn)品電池門(mén)一側(cè)做扣，一側(cè)用一顆螺絲壓緊，壓縮量 0.40mm顯然不夠，至少0.60怎么辦？人家有高招，橫截面做成速效丸子形狀，上下兩個(gè)半圓，中間一端直升位，這樣就可以增加壓縮量了；順便提一下，如果防水要求不高的話(huà)，這款機(jī)的鏡片還可以直接用雙面膠粘接，粘接面光滑，粘接時(shí)吹干凈異物即可； 有的防水產(chǎn)品電池門(mén)一側(cè)做扣，一側(cè)用一顆螺絲壓緊，壓縮量0.40mm顯然不夠，至少0.60怎么辦？人家

15、有高招，橫截面做成速效丸子形狀，上下兩個(gè)半圓，中間一端直升位，這樣就可以增加壓縮量了；增加直升位的目的在于可以增加壓縮量,增加壓縮量更容易防水; 按鍵結(jié)構(gòu): 常用按鍵有窩仔片，橡膠按鍵，機(jī)械按鍵，可根據(jù)空間大小，行程要求，手感要求來(lái)選擇； 窩仔片行程短，一般為0.20mm0.50mm，金屬材質(zhì)，可靠性好，占用空間小，帶腳的窩仔片可以配合PCB上的通孔定位安裝，這一款產(chǎn)品上用的就是帶腳的窩仔片。手機(jī)鍵盤(pán)也是用窩仔片，但不帶腳，粘接時(shí)需精確定位； 橡膠按鍵行程長(zhǎng)，一般為1.00mm，也有0.50mm的，橡膠材質(zhì)，可靠性不如窩仔片好，占用空間大，優(yōu)點(diǎn)是按鍵手感好。電話(huà)機(jī)里常用橡膠按鍵，而且橡膠按鍵連

16、成一片，方便安裝； 機(jī)械按鍵，其實(shí)里面還是金屬窩仔片性能和窩仔片差不多，但有輔助機(jī)構(gòu)，按鍵手感比窩仔片容易調(diào)整到最佳狀態(tài)，MP3，MP4通常采用機(jī)械按鍵，而且還可以作成五位鍵； 順便提一下機(jī)械推制，可以加推制帽使用，檔位感不容易控制，裝配間隙不足都有可能影響檔位感。我比較傾向于用塑膠推制，檔位感容易控制，一般2.00mm一檔，最小可以做到 1.50mm一檔； 按鍵結(jié)構(gòu)有一點(diǎn)要特別注意，按下去不能被卡住，應(yīng)該可以順利回彈，這種不良情況多出現(xiàn)在行程較長(zhǎng)的橡膠按鍵上，對(duì)策是加高按鍵深度，如行程為1.00mm的橡膠按鍵，上面的 塑膠按鍵帽要高出面殼表面1.00mm以上，如果塑膠按鍵帽高出面殼表面不許超

17、過(guò)1.00mm的，也可以在面殼表面以下起圍骨加深，效果一樣；MP3， MP4通常會(huì)讓按鍵高出面殼表面0.30mm；數(shù)碼產(chǎn)品操作時(shí)用戶(hù)會(huì)把注意力更多的放在按鍵表面，所以設(shè)計(jì)師會(huì)在按鍵表面效果上極盡奢華之能事。常用的按 鍵表面處理工藝有電鍍，在模具上做文章可以做成霧面面效果，邊緣處做成高亮效果，還可以做刀刻紋效果； PCB結(jié)構(gòu): PCB是電子元件附著的載體，一般小電子產(chǎn)品的推制板厚度選用0.80mm,主控制板（以下簡(jiǎn)稱(chēng)COB）厚度選用1.00mm；一般大電子產(chǎn)品（如掛墻鐘）的推制板厚度選用1.00mm,COB厚度選用1.201.60mm；如果PCB面積有限不足以滿(mǎn)足布線(xiàn)要求，可以采用增加跳線(xiàn)，單面

18、板改雙面板， 雙面板改多層板（如電腦的主板）；PCB上的電子元件按大小可分為普通元件和貼片元件，普通元件如線(xiàn)圈，火牛，大電容等；貼片元件如貼片電阻，貼片電容，貼片IC；小電子產(chǎn)品（如電子鐘）的反光片和COB之間的間隙是要留給IC的，因?yàn)镮C最好靠近LCD的PITCH位置以方便走線(xiàn)。IC經(jīng)過(guò)邦定封膠，至 少需要1.50mm的高度，前面說(shuō)過(guò)反光片截面成楔形，也有利于擺放IC；如果LCD和COB之間是用導(dǎo)電膠條連接的，壓緊導(dǎo)電膠條的螺絲之間的間距不要超過(guò)15.00mm，以免出現(xiàn)缺畫(huà)；PCB上的按鍵位置是需要受力的，可以的話(huà)應(yīng)盡量離螺絲柱和卡槽近點(diǎn)，必要時(shí)反面加支撐點(diǎn)； 數(shù)碼產(chǎn)品常用到的電源插座和耳機(jī)插座也是要受力的，可以在PCB上插座對(duì)應(yīng)的另一側(cè)加支撐骨；在PCB上